Szemtelenek – a mexikói barlangi vaklazac

Az evolúciót legjobban szemléltető fajokról alkotott szubjektív toplistámom, a galapagosi pintyek, a tüskés pikó és a nyírfaaraszoló lepkék mellett igen előkellő helyet foglal el egy mexikói lazacfaj is, az Astyanax mexicanus. (Kicsit offtopic kitérő: a nyírfaaraszolóról lehet elvétve olyan pletykákat hallani kreacionista berkekből, hogy valójában nem is szemléltetik jól az evolúciót, de nem kell felülni nekik: mint annyi másban, ebben is tévednek.)

Az Astyanax-nak alapvetően két populációja ismert: egyik a felszíni tavakban él és teljesen hétköznap kinézetű (ez “surface fish” néven szerepel majd az ábrákon), a másik pedig a Yucatán félszigetet alkotó mészkőben képződött barlangok tavaiban lakik, teste pigmentszegény és első pillantásra úgy tűnik, hogy teljesen vak, hiszen egyáltalán nincs is szeme (“cavefish”).

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Gerinces szemfejlődés

A gerincesek szemének kifejlődéséről konkrétan könyvet lehet írni, így ha a lényeget egyetlen posztba akarom besűríteni, az akaratlanul is egyszerűsítésekkel és általánosításokkal jár. (Remélem egyik sem megy az érthetőség róvására, de ha igen tessenek majd kérdezni.)

A gerinces állatokra jellemző szemgolyó hasonló képalkotási elvvel működik, mint egy fényképezőgép: egy lencsén keresztül gyűjti be a fénysugarakat és a szem hátsó részén hoz létre egy fordított, kicsinyített képet. Ennyiben hasonlít egyes oktopuszok szemére is, de a hasonlóság csak igen távoli: mind a fejlődés lépéseit, mind a szem egyes sejttípusainak eredetét tekintve jelentős különbségeket találunk. Ez az összehasonlítás önmagában is megér egy ódát (igyekszem egyszer alkalmat is keríteni rá), de most a részletek ismertetése nélkül legyen elég annyi, hogy a különbségek azt bizonyítják, hogy az evolúció különböző módokon is képes volt létrehozni nagyon hasonló működésű, összetett szerveket.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Darwin nap – 2007

Egész pontosan Darwin 198. szülinapja van ma és szorgalmas munkának köszönhetően, erről már magyar nyelvű honlap is megemlékezik. Ez a www.darwinnap.hu, remek kis programajánlóval.

A világszerte megszervezésre kerülő ezernyi programból, még egy kívánkozik megemlítésre, hiszen jól példázza a "vallás vs. evolúció" fals dichotómiáját. Az Evolution Sunday alkalmából az Egyesült Államok mindegyik államában, illetve Kanadában, Ausztráliában, Nigériában és az Egyesült Királyságban megrendezett istentiszteleteken a tudomány és a vallás közös elfogadását szorgalmazták a gyülekezetek.

Szemük láttára


Itt van ez a kis Index cikk, aszonnya: "Az akciójátékok javítják a látást". Fair enough, hiszen a nagyobb tudományos portálok is hasonló címmel futatták a kutatást: "Action computer games can sharpen eyesight" (na ja, hiszen bevallottan onnan lett másolva a cikk ;-)).

A gond, mind a magyar, mind az angol verzióban ezután kezdődik, ugyanis a látást elkezdik keverni a szemmel. "A jó szem titka a rendszeres akciójátékozás", folytatódik a cikk, ami már erősen kétséges, hogy igaz-e – nagy valószínűséggel egyébként nem, és hogy objektív legyek, a cikk végén az indexesek maguk is tesznek erre egy utalást.

Ugyanis a szemünk, bár érzékeli a fényt, azt elektomos impulzusok formájában azonnal továbbítja (a jobb oldali látótérből érkező infót a bal agyféltekébe és vice versa), nem nagyon bíbelődik a feldolgozásával. Ez már az agy egyes specializált területeinek a feladata, pl. az ún. látókéregé (visual cortex), ahol aztán megszületik meg a látásérzet is. Ez az a terület, ami a szóbanforgó kísérletben valszleg "fejlődést" mutatott a bejövő vizuális információ-dömping hatása alatt (bár meg kell jegyezzem, hogy ez itt személyes intuíció, mert az eredeti cikk még nem elérhető), hiszen plaszticitása már korábbról is ismert.

A látókéreg sok emlősfaj újszülöttjeiben még nincs teljesen kifejlődve (a klasszikus kísérleti állat e területen a macska) és pont a kezdeti hetekben bejövő vizuális információk hozzák létre azokat az idegi kapcsolatokat, amelyek révén később értelmezni tudjuk azt, amit érzékelünk, magyarán nem csak nézünk, de látunk is. Ez a folyamat az oka annak is, hogy a kisbabák, bár szemüknek nincs szervi baja, a születés után csak néhány héttel kezdik el látva érzékelni a környező valóságot.

A szemre visszakanyarodva, még azt kell emlékezetben tartsuk, hogy a legakciódúsabb játék is egy fix távolságra játszódik a szemünktől, vagyis a szemmozgatásban illetve a fókuszálásban szerepet játszó szemizmok szinte egyáltalán nem "tornáznak". Ezt meg csak tetézi a folyamatos sugárzás (ami a legalacsonyabban sugárzó képernyők esetében sem nulla); szóval az akciójátékokban keresni a jó szem titkát több mint naivságnak tűnik számomra.

(Az illusztráció Steven Lehar munkáját dícséri.)

Az inzulinja az anyjáé

Az anyai mikrokimerizmus azt az egészen különleges jelenséget jelöli, amikor a terhesség alatt a tápanyagokon kívül az anya egyes sejtjei is átkerülnek a magzatba, beépülve annak szöveteibe. A folyamat miértje és a mikéntje egy kicsit rejtélyes, de ötletek azért már vannak.

A közelmúltban egy seattlei csoport arra figyelt fel, hogy az egyes típusú cukorbetegségben szenvedő gyerekek szervezetében különösen nagy a mikrokimerizmus aránya.

(A cukorbetegség ezen formája egy autoimmun rendellenességen alapul: a szervezet immunrendszere bekattan és elpusztítja saját inzulin termelő béta-sejtjeit, ami természetesen inzulinhiányhoz vezet. Mivel az inzulin fő funkciója, hogy rávegye a sejteket a cukrok felvételére (amelyek aztán energiaforrásul szolgálnak), a cukorbetegek vércukorszintje megnő, miközben maguk a sejtjeik "éheznek".)

Ráadásul a mikrokimerizmus egy egészen különleges formája érhető tetten: az anyai sejtek az újszülött hasnyálmirigyébe vándorolnak és ott béta-sejtekké alakulnak. (A mellékelt ábrán a nyíl egy anyai sejtet jelöl, amelyet a két X kromoszóma – piros pöttyök – különböztet meg a hím szervezet saját sejtjeitől, amelyek természetesen egy X és egy Y (zöld pötty) kromoszómával rendelkeznek.) Ez két értelmezési lehetőségre ad alkalmat. Egyrészt lehet, hogy a mikrokimerizmus okozza magát a betegséget, vagyis az integrálódó anyai sejtek váltják ki az össze béta-sejt elpusztítását okozó immunválaszt. Másrészt azonban az sem kizárt, hogy a betegség miatt növekszik meg a mikrokimerizmus mértéke, vagyis az anya szervezetéből átkerülő, feltehetőleg pluripotens sejtek a cukorbeteg magzat hasnyálmirigyébe jutva osztódnak és inzulint kezdenek termelni, megpróbálva ezzel kipótolni az alacsony inzulin-szintet.

Jelenleg nem egészen egyértelmű, hogy mi a pontos helyzet, de úgy tűnik, hogy az utóbbinak van nagyobb valószínűsége. Ugyanis semmi sem mutat arra, hogy az anyai sejteket (amelyek genetikailag értelemszerűen különböznek a gyerek sejtjeitől) nagy ütemben pusztulnának, vagyis kifejezett célpontjai lennének az immunválasznak. S ha ez megerősítést nyer, akkor a jelenség kihasználásával a jövőben lehetőség nyílhat a cukrobetegek kezelésére is.



Nelson, JL, Gillespie, KM, Lambert, NC, Stevens, AM, Loubiere, LS, et al. (2007) Maternal microchimerism in peripheral blood in type 1 diabetes and pancreatic islet beta cell microchimerism. PNAS 104: 1637-1642.

És mégis miattunk melegszik a Föld

Elkészült az ENSZ klímaváltozást elemző bizottságának, az IPCC-nek (Intergovernmental Panel on Climate Change) legújabb jelentése a bolygónkat érintő talán legégetőbb kérdésről. A kiadvány több mint százharminc ország több ezer kutatójának hat éves munkáját összegzi, és minden eddiginél világosabban kimondja, hogy a globális klímaváltozás valós és nagyon valószínű (értsd több mint 90% az esélye), hogy az emberi tevékenység egy fontos tényezője a változásnak.

Néhány fontosabb következtetés kicsit részletesebben:
Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Beleláttak a fejébe

A jelek szerint újabb felvonással gazdagodott a az Indonéziában fellelt Homo floresiensis maradványok körül zajló "hobbit háború".

Ugyanis az említett csontok felfedezése óta gyakran személyeskedébe hajló vita alakult ki a leleteket feltáró kutatók és egy rivális indonéz professzor köré csoportosulók között arról, hogy a csontok valóban egy eddig ismeretlen, de mára már kihalt hominid fajról tanúskodnak, vagy egyszerűen egykor a szigeteken élő emberi pigmeus törzs egy, kisfejűségben (microcepháliában) szenvedő tagjának maradványai.

Az augusztusi posztom apropójául szolgáló cikk szerzői utóbbi magyarázatot preferálták, de most itt van a válasz, ugyancsak a PNAS hasábjain (amit a kritikusok, természetesen szkeptikusan fogadtak). Az új tanulmány készítői több microcephalikus agyat hasonlítottak össze a H. floresiensis-nek tulajdonított koponya (LB1) belsejével. Az eredmény (szerintük) egyértelmű: bizonyos kulcsjellegekben (pl. a kisagy kitüremkedése), az LB1-agy éppen olyannak mutatkozott, mint a normális emberi agyak (csak épp kicsiben) és nem mutatta a microcephalia patológikus jegyeit.   

A legegyértelműbb bizonyíték pro ill. kontra, mint arra korábban magam is utaltam (na nem mintha ez bárhol számítana ;-)), a mitokondriális DNS vizsgálat lenne. A neadnervölgyi genomot is szekvenáló, Svante Pääbo laborjában próbálkoztak is ilyesmivel (és ha már 40,000 éves koponyákból sikerült, a 18,000 év igazán bagatelnek tűnik), de nem sok szerencsével. Sajnos a nedves, meleg éghajlat igencsak kedvez a DNS lebomlásának, így az eddigi leletekből már nem sok mindent lehetett izolálni.

Szóval egyelőre nem tudjuk biztosan, hogy létezetek-e "hobbitok" vagy sem. De a Flores-en és a környező szigeteken idén újból elinduló ásatások remélhetőleg előbb-utóbb pontot tesznek a történet végére.

Bővebben (ismét) John Hakws és Carl Zimmer blogjaiban.



Falk, D, Hildebolt, C, Smith, K, Morwood, MJ, Sutikna, T, et al. (2007) Brain shape in human microcephalics and Homo floresiensis. PNAS doi: 10.1073/pnas.0609185104
Powledge TM (2006) What Is the Hobbit? PLoS Biol 4(12): e440 doi:10.1371/journal.pbio.0040440

Líbia & evolúció

Van ebben az egész hírben valami bicskanyitogatóan pofátlan:

"A hvg.hu információi szerint Líbia budapesti nagykövetségeinek munkatársai a napokban bízták meg újságírók toborzásával Bolek Zoltánt, a Magyar Iszlám Közösség elnökét. Úgy tudjuk, Tripoli azt szeretné, ha a halálraítélt bolgár ápolónők ügyében a sajtó munkatársai a líbiai hatóságok bizonyítékait is megismerné […] Információink szerint a magyar újságírók kiutazásának költségeit az észak-afrikai ország állná. Az újságírók egyebek mellett betekinthetnének a nyomozati anyagokba, beszélhetnének az AIDS-ben elhunyt gyermekek hozzátartozóival és megtekinthetnék az ominózus kórtermeket is – ígérték Boleknek a nagykövetség munkatársai." (hvg.hu)

Tripoliban tovább megy az eltusolás, a bűnbak keresés. Vajon milyen bizonyítékot akarnak bemutatni? Mert hacsak arra vonatkozóan nem leltek valamit, hogy a HIV és HCV molekuláris evolúciója teljesen más dimenziókban működik Bengázban, mint a világon máshol, akkor nem nagyon van miről beszélni… Ui. hiába érte hatalmas tragédia a háromszáz gyerek családját és hiába hiszik el szüleik a tripolii hivatalos magyarákodó frázisokat, az nem változtat a tényen, hogy a bolgár ápolónőknek és a palesztin orvosnak nincs köze a fertőzésekhez. Az pedig különösen undorító, hogy a behergelt kisembereken keresztül akarják a világ szimpátiáját elnyerni.

Mindenesetre kíváncsi leszek a beszámolókra, ha összejön az út… 

Agyal a hal – 2.

A matematikai fogalmak értelmezése és használata elvont gondolkodást igényel, hiszen már a számok koncepciója sem egy kézzel fogható dolog. S többi elvont dologhoz hasonlóan, ez a folyamat is emberi agykapacitást igényel. Ennek megfelelően a tranzitivitás matematikai értelmezésének vizsgálata alacsonyabb gerincesekben eleve kudarcra van ítélve. Ugyanakkor prózai és kézzelfogható körülmények között egyes hal fajok mégis képesek valami hasonló dolog értelmezésére.

Ez a hasonló jelenség az ún. tranzitív következtetés (transitive inference), ami abban nyilvánul meg, hogy egy kívülálló hal, képes egy populáció teljes társadalmi hierarchiájának kikövetkeztetésére és fejben tartására, pusztán a páros rang-viszonyok ismeret alapján.

Na akkor, lássuk mit is rejt ez a rejtelmes megfogalmazás. Bő egy éve már írtam Russ Fernald kísérleteiről, amelyben azokat az élettani és molekuláris változásokat vizsgálta, amelyek a Haplochromis (Astatotilapia) burtoni sügérfaj hímjeiben következnek be mikor azok a szociális ranglétrán hirtelen előre- vagy visszalépnek. A sügér hímjei igen agresszíven védik a területüket, így gyakorlatilag csak náluk szignifikánsan méretesebb társaik képesek kiszorítani őket, a méretben azonosoknak esélyük sincs (a kisebbekről már nem is szólva).

Ezt kihasználva Fernaldék egy cseles kis akváriumot építettek. Közepén egy "szemlélődő" hal leledzett, szélein pedig négy, egyforma méretű hím (A, B, C, D) kisebb rekeszekben. A B halat az A rekeszébe rakva, utóbbi természetesen jól helybenhagyta a betolakodót, vagyis A erősebbnek bizonyult B-nél, röviden A>B. A műsort megismételték B és C, C és D, illetve D és E viszonylatában, azaz B>C, C>D ill. D>E. Ezt követően a korábbi "szemlélőt" olyan helyzetbe hozták, hogy választhatott, kinek a területére próbal betörni, A vagy E. Az esetek elsöprő többégében E-t választották, azaz "tudták", hogy E ellenében több esélyük van, mint a fölötte domináns A-val szemben.

De jelenti-e azt, hogy valóban fejükben volt a teljes hierarchija, azaz A>B>C>D>E ? Nem lehet, hogy csak arra emlékeztek, hogy A a maga páros harcában nyert, E pedig a sajátjában vesztett? Hogy erről megbizonyosodjanak, Fernaldék a fenti kísérlethez hasonlót játszottak el, csak A és E helyett B és D halakkal. B és D ugyanannyiszor nyert mint vesztett, vagyis tranzitív inferencia nélkül a "szemlélő" hal nem tudhatja eldönteni, melyikükkel éri meg jobban ujjat húzni. A válasz egyértelmű volt: egy kivételével minden "szemlélő" hal azonnal D-hez úszott be. Vagyis annak ellenére, hogy B és D közvetlen párharcát sosem látták, C-hez való viszonyuk alapján tudták, hogy B a domináns.

Mi lehet ennek a haszna valós környezetükben, pl. a Tanganyika-tóban? A halak eredeti élőhelye gyakran változik az erős hullámzás, áttrappoló vízilovak és más okok miatt. Így valószínűleg megéri emlékezni, hogy, amikor egy-egy ilyen zavarás után mindenki újból megpróbálja lefoglalni a maga kis territóriumát, kivel érdemes keménykedni és kivel szemben csak fölösleges energiapazarlás a csetepaté.  



Grosenick, L, Clement, TS, Fernald, RD (2007) Fish can infer social rank by observation alone. Nature 445: 429-432.